(57)【要約】  【課題】列車の運転時隔の短縮を実現し得る列車制御装置を提供する。  【解決手段】  ループ１１１は、列車軌道１００に沿って敷設され、ループ１１１内に存在する列車９１、９２の車上装置８１１、８１２から列車信号Ｓ１１が供給される。列車信号Ｓ１１は、当該列車の編成番号情報と、当該列車の列車速度情報とを含む。地上装置２０は、ループ１１１を介して列車信号Ｓ１１が供給され、列車信号Ｓ１１に基づいて、当該列車を基準にした前方車間距離を計算し、前方車間距離及び列車速度情報に基づいて、当該列車のための停止パターンを生成し、ループ１１１に、停止パターンに基づいて生成された速度制御信号Ｓ２１を出力する。【選択図】      図１
2005088788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ループと、地上装置を含む列車制御装置であって、
前記ループは、列車の軌道に沿って敷設され、前記ループ内に存在する前記列車の車上装置から列車信号が供給され、前記列車信号は、当該列車の編成番号情報と、当該列車の列車速度情報とを含み、
前記地上装置は、前記ループを介して前記列車信号が供給され、前記列車信号に基づいて、当該列車を基準にした前方車間距離を計算し、前記前方車間距離及び前記列車速度情報に基づいて、当該列車のための停止パターンを生成し、前記停止パターンに基づいて生成された速度制御信号を前記ループに出力する
列車制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された列車制御装置であって、更に、車上装置を含み、
前記車上装置は、前記ループに前記列車信号を出力するとともに、前記ループから前記速度制御信号が供給され、前記速度制御信号に基づいて、列車制御を行う
列車制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載された列車制御装置であって、
前記制御信号は、制限速度情報を含み、
前記車上装置は、前記制限速度情報に基づいて、列車制御を行う
列車制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載された列車制御装置であって、
前記制御信号は、ブレーキノッチ情報を含み、
前記車上装置は、前記ブレーキノッチ情報に基づいて、列車制御を行う
列車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車運行制御システムとしては、列車の走行路（軌道）を、所定の距離を置いて区画して閉そく区間を設け、１閉そく区間１列車の原則に従って列車制御を行う方式（以下、固定閉そく運転と称する。）が一般的である。
【０００３】
特許文献１は、ループを用いた固定閉そく運転方式のＡＴＣ（自動列車制御：Auto Train Control）システムを開示している。特許文献１に記載されたＡＴＣシステムでは、軌道に沿って埋設されたループにより、一定距離に固定された閉そく区間が構成される。それぞれのループの制限速度は、例えば、当該ループに前方列車が存在する場合、当該ループより１つ後方のループの制限速度は１０ｋｍ／ｓ、当該ループより２つ後方のループの制限速度は３０ｋｍ／ｓ、当該ループより３つ後方のループの制限速度は５０ｋｍ／ｓのように設定される。そして、後方列車は、列車速度が制限速度以下となるように、車上装置で列車速度を照査して停止パターンを生成し、列車制御を行う。
【０００４】
このように、固定閉そく運転方式のＡＴＣシステムでは、固定された閉そく区間を単位として速度制御が行われるので、それぞれの閉そく区間の長さを変更することができない。このため、列車制御の自由度が制限され、列車の運転時隔（運転時間間隔）の短縮、列車の運転時間の短縮、及び、列車速度の向上に一定の限界があった。
【特許文献１】特開２００２−６７９５７号公報  （第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、列車の運転時隔の短縮を実現し得る列車制御装置を提供することである。
【０００６】
本発明のもう１つの課題は、列車の運転時間の短縮を実現し得る列車制御装置を提供することである。
【０００７】
本発明の更にもう１つの課題は、列車速度の向上を実現し得る列車制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係る列車制御装置は、ループと、地上装置を含む。
【０００９】
ループは、列車の軌道に沿って敷設され、ループ内に存在する列車の車上装置から列車信号が供給される。列車信号は、当該列車の編成番号情報と、当該列車の列車速度情報とを含む。
【００１０】
地上装置は、ループを介して列車信号が供給され、列車信号に基づいて、当該列車を基準にした前方車間距離を計算し、前方車間距離及び列車速度情報に基づいて、当該列車のための停止パターンを生成し、停止パターンに基づいて生成された速度制御信号を、ループに出力する。
【００１１】
上述したように、本発明に係る列車制御装置は、ループを含む。ループは、列車の軌道に沿って敷設されているから、ループ内に存在する列車の車上装置から列車信号が供給される。例えば、ループ内に２以上の列車が存在する場合、ループには、２以上の列車信号が供給されることとなる。
【００１２】
列車信号は、当該列車の編成番号情報と、当該列車の列車速度情報とを含む。列車信号には、更に、地上子等を用いて得られた当該列車の位置を特定する情報（以下、列車位置情報と称する。）等が含まれていてもよい。列車信号は、アナログ信号であっても、ディジタル信号であってもよい。
【００１３】
また、軌道回路を用いた列車制御装置では、閉そく区間に２以上の列車が存在する場合、列車の車軸短絡により、列車信号の受信が不可能になるが、本発明に係る列車制御装置は、ループを用いているので、車軸短絡は起こらない。したがって、ル−プ上に存在する２以上の列車に対して、列車信号を送ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る列車制御装置は、地上装置を含む。地上装置は、ループを介して列車信号が供給されるので、ループ内に２以上の列車が存在する場合でも、列車信号の編成番号情報に基づいて、列車信号を出力した列車を特定できる。また、地上装置は、当該列車がループ内に進入した時点から、列車信号の列車速度情報を時間積分することにより、列車信号を出力した列車の位置を特定できる。また、地上装置は、列車信号に列車位置情報が含まれている場合、列車位置情報を用いて、列車信号を出力した列車の位置を特定することもできる。
【００１５】
このように、地上装置は、列車信号を出力した列車、及び、その列車の位置を特定できるから、当該列車を基準にした前方車間距離を計算することができる。具体的には、例えば、地上装置は、ループ内の最も前方の列車については、ループが埋設された区間の終点までの距離を前方車間距離とすることができ、ループ内の後方列車については、前方列車との距離を前方車間距離とすることができる。同様に、ループ内に１の列車のみが存在する場合、地上装置は、ループが埋設された区間の終点までの距離を前方車間距離とすることができる。
【００１６】
また、地上装置は、列車信号の列車速度情報に基づいて、列車信号を出力した列車の速度を特定できるから、前方車間距離及び列車速度情報に基づいて、当該列車のための停止パターンを生成し、ループに、停止パターンに基づいて生成された速度制御信号を出力することができる。速度制御信号は、車上装置の列車速度制御に用いる信号であり、例えば、制限速度情報、ブレーキノッチ情報等を含む。
【００１７】
また、軌道回路を用いた列車制御装置では、閉そく区間に２以上の列車が存在する場合、列車の車軸短絡により、速度制御信号の送信が不可能になるが、本発明に係る列車制御装置は、ループを用いているので、係る不都合は生じない。
【００１８】
上述のように、本発明に係る列車制御装置では、地上装置が、ループ内に存在する当該列車と、当該列車の前方の列車について、相対的な位置関係を把握し、列車速度を照査して停止パターンを生成できる。また、地上装置が、ループ内に存在する当該列車、及び、その前方の列車に対して、速度制御信号を出力し、当該列車、及び、その前方の列車をコントロールできる。このため、２以上の列車がループ内に進入しても、列車衝突のおそれがないから、ループ内で、移動閉そく運転をすることが可能となる。
【００１９】
移動閉そく運転方式においては、閉そく区間が固定されていないので、それぞれの閉そく区間の長さを容易に変更することができる。このため、列車制御の自由度が増し、列車の運転時隔（運転時間間隔）の短縮、列車の運転時間の短縮、及び、列車速度の向上を実現することができる。
【００２０】
また、本発明に係る列車制御装置では、１つのループ内に多数の列車を運行させることが可能となるから、列車運行区間全体として、使用するループの数を減少させることができる。このため、ループ数の減少分だけ、ループに対応して備えられる地上装置等の設備コストの増大を抑えることができる。
【００２１】
本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施例によって更に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は本発明に係る列車制御装置の一実施例を説明する図である。図示列車制御装置は、ループを用いたＡＴＣ（Auto Train Control）システムである。この種のシステムは、例えば、ゴムタイヤ方式等の新交通システム及びモノレール等に適用することができる。
【００２３】
図において、地上装置２０は、地上に備えられている。ループ１１０、１１１、１１２は、誘導ループであり、列車軌道１００に沿って敷設されている。ループ１１１内には、列車９１、９２が在線している。列車９１、９２は、図示矢印の方向に進行する。列車９１上には、車上装置８１１が備えられ、列車９２上には、車上装置８１２が備えられている。
【００２４】
図示列車制御装置は、ループ１１１と、地上装置２０と、車上装置８１１、８１２と、現場整合器３１、３２と、連動装置３３と、電源装置３４とを含む。車上装置８１１、８１２は、送信器と、受信器とを含む。送信器は、後述する列車信号Ｓ１１を生成する装置であり、受信器は、後述する速度制御信号Ｓ２１を処理して、列車制御を行う装置である。現場整合器３１、３２は、例えば、トランスからなり、ループ１１１−地上装置２０間の信号伝達を行う装置である。
【００２５】
地上装置２０は、整合変成器２１、２２と、信号送受信制御器２３と、連動インターフェイス２４とを含む。整合変成器２１、２２は、例えば、トランスからなり、現場整合器３１、３２−信号送受信制御器２３間の信号伝達を行う装置である。信号送受信制御器２３は、列車信号Ｓ１１を処理するとともに、速度制御信号Ｓ２１を生成する装置である。
【００２６】
上述した列車制御装置において、車上装置８１１は、予め記憶された列車９１の編成番号情報と、速度発電機（図示せず）を利用して生成された列車９１の列車速度情報とを用いて列車信号Ｓ１１を生成する。車上装置８１２は、予め記憶された列車９２の編成番号情報と、速度発電機（図示せず）を利用して生成された列車９２の列車速度情報とを用いて、列車信号Ｓ１１を生成する。編成番号情報は、列車ＩＤ（identification）として用いられる。
【００２７】
また、列車軌道１００に沿って地上子が敷設されている場合、地上子を用いて、列車９１、９２の位置を特定する情報（以下、列車位置情報と称する。）を生成することができる。この場合、列車信号Ｓ１１には、列車位置情報が含まれることが好ましい。
【００２８】
列車信号Ｓ１１は、アンテナ８２１を介して、車上装置８１１、８１２から、ループ１１１に供給される。ループ１１１に供給された列車信号Ｓ１１は、現場整合器３１を介して、地上装置２０の整合変成器２１に供給される。整合変成器２１は、供給された列車信号Ｓ１１を所定の電圧信号に変換して、信号送受信制御器２３に出力する。
【００２９】
信号送受信制御器２３は、列車信号Ｓ１１に基づいて、当該列車を基準にした前方車間距離を計算する。図１に示すように、列車９１は、列車９２の後方列車であるから、前方車間距離は、前方列車９２との距離（列車位置Ｘ０〜Ｘ１０までの距離）となる。
【００３０】
その後、信号送受信制御器２３は、前方車間距離及び列車速度情報に基づいて、当該列車のための停止パターンを生成する。停止パターンを生成するにあたっては、列車信号Ｓ１１の編成番号情報に基づいて、列車信号Ｓ１１を出力した列車を特定し、当該列車のブレーキ性能に応じた停止パターンとすることが好ましい。
【００３１】
図２は、信号送受信制御器で生成された停止パターンを示す図である。図２において、横軸は、列車位置であり、縦軸は、制限速度である。図示停止パターンは、列車９１の制御に用いられる停止パターンである。図示停止パターンは、列車位置Ｘ６までは、ほぼ一定の制限速度であり、列車位置Ｘ６を超えると制限速度が低くなっている。
【００３２】
再び、図１において、信号送受信制御器２３は、停止パターンに基づいて速度制御信号Ｓ２１を生成し、速度制御信号Ｓ２１を整合変成器２２に出力する。速度制御信号Ｓ２１は、編成番号情報と、制御情報とを含む。制御情報は、例えば、制限速度情報や、ブレーキノッチ情報である。
【００３３】
速度制御信号Ｓ２１に制限速度情報が含まれる場合、制限速度情報は、例えば、停止パターンの一部、又は、停止パターンの全部であってもよい。停止パターンの一部とは、例えば、列車位置Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２…Ｘ１０における各々の制限速度値や、列車位置Ｘ０〜Ｘ５までの停止パターン曲線等である。
【００３４】
整合変成器２２は、供給された速度制御信号Ｓ２１を現場整合器３２に出力する。現場整合器３２は、供給された速度制御信号Ｓ２１をループ１１１に出力する。ループ１１１は、列車９１、９２のアンテナ８２１に、速度制御信号Ｓ２１を出力する。
【００３５】
車上装置８１１は、速度制御信号Ｓ２１に含まれる編成番号情報が、自らの列車ＩＤ（編成番号情報）と一致する場合には、速度制御信号Ｓ２１に含まれる制御情報を受信し、一致しない場合には、速度制御信号Ｓ２１に含まれる制御情報を受信しない。
【００３６】
車上装置８１２も同様に、速度制御信号Ｓ２１に含まれる編成番号情報が、自らの列車ＩＤ（編成番号情報）と一致する場合には、速度制御信号Ｓ２１に含まれる制御情報を受信し、一致しない場合には、速度制御信号Ｓ２１に含まれる制御情報を受信しない。
【００３７】
その後、車上装置８１１、８１２は、制御情報に基づいて、列車制御を行う。具体的には、例えば、制御情報が制限速度情報である場合、車上装置８１１、８１２は、制限速度情報で特定される速度以下になるように、列車制御を行い、制御情報がブレーキノッチ情報である場合、車上装置８１１、８１２は、ブレーキノッチ情報で特定される力行ブレーキを作動させ、列車制御を行う。
【００３８】
また、連動インターフェイス２４は、信号送受信制御器２３との間で、列車９１、９２の状況に関する情報、及び、連動装置３３の状況に関する情報を送受信する。電源装置３４は、信号送受信制御器２３に電源を供給する。
【００３９】
また、ループ１１０、１１２について、地上装置２０と同様の構成の地上装置を組合わせることにより、列車制御装置を構成してもよい。ループ１１０、１１２に組合される地上装置は、地上装置２０と同様の構成を採用できるので、詳細な説明は省略する。
【００４０】
上述したように、図示列車制御装置は、ループ１１１を含む。ループ１１１は、列車軌道に沿って敷設されているから、ループ１１１内に存在する列車の車上装置８１１、８１２から列車信号Ｓ１１が供給される。例えば、ループ１１１内に２以上の列車が存在する場合、ループ１１１には、２以上の列車信号Ｓ１１が供給されることとなる。
【００４１】
列車信号Ｓ１１は、列車９１、９２の編成番号情報と、列車９１、９２の列車速度情報とを含む。列車信号Ｓ１１は、アナログ信号であっても、ディジタル信号であってもよい。
【００４２】
また、軌道回路を用いた列車制御装置では、閉そく区間に２以上の列車が存在する場合、列車の車軸短絡により、列車信号の受信が不可能になるが、図示列車制御装置は、ループ１１１を用いているので、係る不都合は生じない。
【００４３】
また、図示列車制御装置は、地上装置２０を含む。地上装置２０は、ループ１１１を介して列車信号Ｓ１１が供給されるので、ループ１１１内に２以上の列車が存在する場合でも、列車信号Ｓ１１の編成番号情報に基づいて、列車信号Ｓ１１を出力した列車を特定できる。また、地上装置２０は、当該列車がループ１１１内に進入した時点から、列車信号Ｓ１１の列車速度情報を時間積分することにより、列車信号Ｓ１１を出力した列車の位置を特定できる。また、地上装置２０は、列車信号Ｓ１１に列車位置情報が含まれている場合、列車位置情報を用いて、列車信号Ｓ１１を出力した列車の位置を特定することもできる。
【００４４】
このように、地上装置２０は、列車信号Ｓ１１を出力した列車、及び、その列車の位置を特定できるから、当該列車を基準にした前方車間距離を計算することができる。具体的には、例えば、地上装置２０は、ループ１１１内の最も前方の列車９２については、ループ１１１が埋設された区間の終点までの距離を前方車間距離とすることができ、ループ１１１内の後方列車９１については、前方列車９２との距離を前方車間距離とすることができる。同様に、ループ１１１内に１の列車のみが存在する場合、地上装置２０は、ループ１１１が埋設された区間の終点までの距離を前方車間距離とすることができる。
【００４５】
また、地上装置２０は、列車信号Ｓ１１の列車速度情報に基づいて、列車信号Ｓ１１を出力した列車の速度を特定できるから、前方車間距離及び列車速度情報に基づいて、列車９１、９２のための停止パターンを生成し、ループ１１１に、停止パターンに基づいて生成された速度制御信号Ｓ２１を出力することができる。速度制御信号Ｓ２１は、車上装置の列車速度制御に用いる信号であり、例えば、制限速度情報、ブレーキノッチ情報等を含む。
【００４６】
また、軌道回路を用いた列車制御装置では、閉そく区間に２以上の列車が存在する場合、列車の車軸短絡により、速度制御信号の送信が不可能になるが、図示列車制御装置は、ループを用いているので、係る不都合は生じない。
【００４７】
上述のように、図示列車制御装置では、地上装置２０が、ループ１１１内に存在する当該列車と、その前方の列車について、相対的な位置関係を把握し、列車速度を照査して停止パターンを生成できる。また、地上装置２０が、ループ１１１内に存在する当該列車、及び、その前方の列車に対して、速度制御信号Ｓ２１を出力し、当該列車、及び、その前方の列車をコントロールできる。このため、２以上の列車がループ１１１内に進入しても、列車衝突のおそれがないから、ループ１１１内で、移動閉そく運転することが可能となる。
【００４８】
移動閉そく運転方式においては、閉そく区間が固定されていないので、それぞれの閉そく区間の長さを容易に変更することができる。このため、列車制御の自由度が増し、列車の運転時隔の短縮、列車の運転時間の短縮、及び、列車速度の向上を実現することができる。
【００４９】
また、図示列車制御装置では、１つのループ内に多数の列車を運行させることが可能となるから、列車運行区間全体として、使用するループの数を減少させることができる。このため、ループ数の減少分だけ、ループに対応して備えられる地上装置等の設備コストの増大を抑えることができる。
【００５０】
また、第１、２の実施形態と同様の構成を、自動列車運転装置（ATO：Automatic Train Operation）に適用することもできる。更に、上述した本発明に係る列車制御装置は、その一部がソフトウェアで構成されていてもよい。
【００５１】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る列車制御装置の一実施例を説明する図である。
【図２】信号送受信制御器で生成された停止パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
９１、９２                      列車
８１１、８１２                  車上装置
１１０、１１１、１１２          ループ
２０                            地上装置
２１、２２                      整合変成器
２３                            信号送受信制御器
【図１】
2005088788.tif 000003
【図２】
2005088788.tif 000004